基于Unity3D的高速公路智能自主车仿真系统设计开题报告
2020-02-18 20:01:02
1. 研究目的与意义（文献综述）
汽车作为人们出行的主要交通工具，为人们的生活提供了极大地便利，同时也促进了经济的发展，公路运输作为客运及货运的主要途径，对个人生活及国家经济发展有着重要的意义。但是随着汽车保有量的不断增加，道路拥堵问题愈发严重，人们的公路通勤时间也在增加，如何提高公路的效率，减轻汽车驾驶员的劳动，成为人们关注的焦点。
近年来。随着技术的进步及科技的发展，越来越多的汽车配备了辅助驾驶系统来缓解驾驶员的压力，如：定速巡航，车道保持系统，主动防撞系统等等。与此同时，现代汽车的自动化、智能化程度的逐步提高，国内外各大汽车公司越来越多的智能化设备，如雷达、激光、摄像头、全球卫星定位、v2x等系统用于实际生产的汽车上。各汽车制造商进一步进行主动安全及自动驾驶系统的研制和开发，主动安全及自动驾驶系统以逐步成为世界汽车研究的热点之一。自动驾驶不熟不仅可以将驾驶员从繁重的驾驶工作中解脱，更可以通过车联网大数据智能规划行车路径，最大化的利用道路，提高交通效率，同时避免交通事故的发生。
但是就目前的技术而言，大多数自动驾驶系统智能达到l3级别，距离真正实现完全意义的自动驾驶还有很远的距离，在真正的自动驾驶到来之前，需要做大量的仿真测试，通过测试来完善代码，同时尽可能的模拟出各种路况各种环境，确保自动驾驶技术在任何环境任何条件下都是安全可靠的。
2. 研究的基本内容与方案
| 企业名称 | 成立时间 | 地点 | 业务类型 | 合作企业 | 最新进展 |
| Panosim | 2014 | 中国 | 汽车等 | 一汽、长安、福特等 | 更新至V2.4版本，优化升级了雷达、GPS等模型，模拟实验场景更加丰富 |
| 百度 | 2000 | 中国 | 汽车、互联网等 | 比亚迪、马自达等 | 百度Apollo平台在2018年获得北京办法的20张自动驾驶路测牌照 |
| 51VR | 2015 | 中国 | 汽车等 | 宝马、戴勒姆等 | 2018年5月推出自动驾驶仿真平台 |
| MSCSoftware | 1963 | 美国 | 汽车、航天航空、机械、船舶、医疗等 | 一汽等 | 2017年7月发布最新版本MSC Adams 2017.2， |
| Ansys | 1970 | 美国 | 汽车、航天航空、建筑等 | 奥迪等 | 2018年5月，并购了Optis公司，利用模拟平台加速研发自动驾驶技术 |
| Microsoft | 1975 | 美国 | 互联网、电脑硬件、汽车等 | 丰田等 | 微软与Unity合作，加速AirSim的发展 |
| Mentor | 1981 | 美国 | 汽车、电子设计自动化等 | 上汽、江淮等 | 2017年推出mentor DRS360平台，满足L5级自动驾驶汽车需求 |
| MathWorks | 1984 | 美国 | 汽车、医疗等 | 上汽等 | 2018年8月推出新的自动驾驶模拟服务 |
| NVIDIA | 1993 | 美国 | 汽车、电脑硬件等 | 小鹏汽车、奇点汽车、SF Motor等 | 2018年10月正式推出第一款仿真平台NVIDIA DREVE AGX Xavier |
| Mechanical Simulation | 1996 | 美国 | 汽车等、教育、赛车等 | 福特、大众、博世等 | 2018年5月，OTSL在展会上采用CarSim模拟软件演示车辆操作 |
| Metamoto | 2016 | 美国 | 汽车等 | Tier1、传感器公司等 | 2018年推出新的自动驾驶模拟服务 |
| RightHook | 2016 | 美国 | 汽车等 | 福特等 | 2017年推出第二款产品RightWorldHIL |
| ParallelDomain | 2017 | 美国 | 汽车等 | 蔚来等 | 公司2018年五月完成融资，产品正在开发中 |
| IPGAutomotive | 1984 | 德国 | 汽车等 | 大众、宝马、博世、大陆等 | 2018年1月宣布与Elektrobit共同开发自动驾驶 |
| dSPACE | 1988 | 德国 | 汽车、航天航空、医学工程等 | 一汽、越博动力等 | 暂无 |
| TESIS | 1988 | 德国 | 汽车等 | 丰田、一汽等 | 2019年年初被Vector收购 |
| AAI | 2017 | 德国 | 汽车等 | 奥迪 | 与其他公司合作开发自动驾驶平台Drivecore |
| TASS | 2013 | 荷兰 | 汽车等 | ApplusIDIADA等 | 2018年8月发布了Prescan V8.5用于培训和开发自动驾驶车辆 |
由上表统计的部分智能驾驶仿真公司及最新动态结合智能驾驶发展历史，我们发现从上世纪开始国外就开始进行了无人驾驶汽车的研究，美德目前引领自动驾驶产业发展大潮，日本、韩国、中国迅速追赶。从 2009 年起，谷歌就开始了无人驾驶项目，于 2014 年研发出纯电动原型车。截止 2016 年，谷歌无人驾驶汽车自动驾驶总里程已经超过 200 万英里(322 万公里)。谷歌现在不仅是加州测试里程最多的企业，也是系统停用率最低的企业。2016年 7 月，宝马联合英特尔和 Mobileye 宣布将合作研发无人驾驶汽车，进行优势互补。量产版自动驾驶汽车将在 2021 年正式上市销售。2016 年 8 月，负责新加坡无人驾驶出租车项目的科技公司 nuTonomy，宣布世界上第一批无人驾驶出租车在新加坡开始载客运营。
国内公司主要有百度公司的Apollo自动驾驶仿真平台，Apollo(阿波罗)是一个开放的、完整的、安全的平台，为用户提供技术领先、覆盖广、高自动化的高精地图服务以及大量仿真引擎。目前百度在国内自动驾驶仿真技术方面处于领先地位。同时腾讯、阿里、华为，51VR等互联网企业也在积极跟进相关技术研发。
总体来看，由于国外起步早，且相关科技公司较多，在自动驾驶方面投入巨大精力，目前国外自动驾驶虚拟测试系统数量及质量均优于国内系统，大多数国内整车厂也选择与国外技术公司合作共同开发测试自动驾驶虚拟仿真系统。
3. 研究计划与安排
1-2（7 学期第19-20周） 确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集
3（8 学期第1周） 方案构思、文献检索、完成开题报告
4～5（8学期第2-3周） 校外实习、校外资料收集、外文翻译、资料再收集
4. 参考文献（12篇以上）
[1]《中国公路学报》编辑部.中国汽车工程学术研究综述·2017[j].中国公路学报,2017,30(06):1-197.
为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(noise,vibration,harshness,nvh)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车nvh控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车nvh控制技术、车身与底盘总成nvh控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(adas)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
